Muatan listrik

LISTRIK
Listrik adalah kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan proton, yang
menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya. Listrik juga dapat diartikan sebagai
sumber energi yang disalurkan melalui kabel. Arus listrik timbul karena muatan listrik mengalir
dari saluran positif ke saluran negatif. Aliran listrik adalah mengalirnya elektron bebas dalam
suatu penghantar dari atom satu ke atom berikutnya dalam arah yang sama atau aliran elektron
bebas dari muatan (kutub) negatif menuju muatan (kutub) positif. Aliran listrik ini disebut
dengan arus listrik dengan simbol "I" dengan satuan Ampere (A). Satu ampere adalah
mengalirnya 6.24 x 10^18 elektron dalam satu detiknya.
Secara terori arus listrik adalah aliran elektron yang mengalir fasik kutub negatif ke kutub
positif, tetapi dalam hal ini arus listrik mengalir dari kutub positif menuju ke kutub negatif. Beda
potensial listrik adalah perbedaan muatan listrik diantara dua titik atau dua benda atau dua
tempat, yaitu benda atau tempat yang satu mempunyai muatan listrik lebih besar dibanding
dengan benda atau tempat yang lain. Sehingga apabila kedua benda atau tempat tersebut
dihubungkan maka muatan listriknya pada benda itu akan mengalir hingga tidak terjadi beda
potensial listrik. Sehingga analogi dapat digambarkan dengan beda ketinggian zat cair. Tegangan
Istilah beda potensial dalam ilmu listrik kurang lazim, dimana lazimnya disebut dengan tegangan
dengan satuan volt. Apabila sebuah sumber tegangan sebesar 1 volt maka sumber tersebut akan
mengalirkan muatan listrik 1 coulomb untuk melakukan kerja sebesar 1 joule. 1 Coulomb = 6.28
x 10^18 elektron Kuat Arus kuat arus merupakan banyaknya muatan listrik (coulomb) yang
mengalir pada suatu rangkaian dalam setiap detiknya (coulomb/detik).
Gambar 1. Petir adalah contoh listrik alami
Besarnya kuat arus dinyatakan dalam ampere yang disimbolkan dengan "I" yang biasa disebut
dengan arus listrik. Arus listrik tidak dapat dilihat secara visual tetapi gejala adanya arus listrik
dapat diamati/dibuktikan. Arus listrik diukur dengan menggunakan ampere meter yang dipasang
secara seri. Tahanan Listrik Tahanan listrik atau disebut juga dengan beban merupakan
komponen yang merangkap energi listrik untuk diubah menjadi energi lain seperti: energi panas,
energi cahaya, energi mekanik dll. Sehingga tahanan dalam suatu rangkaian listrik berfungsi
untuk menghambat laju aliran elektron atau menghambat kuat arus listrik. Tahanan listrik biasa
disimbolkan dengan tanda "R" dengan satuan Ohm (Ω) dan diukur dengan menggunakan alat
ukur listrik yang disebut ohm meter.
SIFAT
Listrik memberi kenaikan terhadap 4 gaya dasar alami, dan sifatnya yang tetap dalam benda
yang dapat diukur. Dalam kasus ini, frasa "jumlah listrik" digunakan juga dengan frasa "muatan
listrik" dan juga "jumlah muatan". Ada 2 jenis muatan listrik: positif dan negatif. Melalui
eksperimen, muatan-sejenis saling menolak dan muatan-lawan jenis saling menarik satu sama
lain. Besarnya gaya menarik dan menolak ini ditetapkan oleh hukum Coulomb. Beberapa efek
dari listrik didiskusikan dalam fenomena listrik dan elektromagnetik.
Satuan unit SI dari muatan listrik adalah coulomb, yang memiliki singkatan "C". Simbol Q
digunakan dalam persamaan untuk mewakili kuantitas listrik atau muatan. Contohnya, "Q=0,5
C" berarti "kuantitas muatan listrik adalah 0,5 coulomb". Jika listrik mengalir melalui bahan
khusus, misalnya dari wolfram dan tungsten, cahaya pijar akan dipancarkan oleh logam itu.
Bahan-bahan seperti itu dipakai dalam bola lampu (bulblamp atau bohlam).
Setiap kali listrik mengalir melalui bahan yang mempunyai hambatan, maka akan dilepaskan
panas. Semakin besar arus listrik, maka panas yang timbul akan berlipat. Sifat ini dipakai pada
elemen setrika dan kompor listrik.
MUATAN LISTRIK
Muatan listrik,(Q), adalah muatan dasar yang dimiliki suatu benda. Satuan Q adalah coulomb,
yang merupakan 6.24 x 1018 muatan dasar. Q adalah sifat dasar yang dimiliki oleh materi baik itu
berupa proton (muatan positif) maupun elektron (muatan negatif). Muatan listrik total suatu atom
atau materi ini bisa positif, jika atomnya kekurangan elektron. Sementara atom yang kelebihan
elektron akan bermuatan negatif. Besarnya muatan tergantung dari kelebihan atau kekurangan
elektron ini, oleh karena itu muatan materi/atom merupakan kelipatan dari satuan Q dasar.
Dalam atom yang netral, jumlah proton akan sama dengan jumlah elektron yang mengelilinginya
(membentuk muatan total yang netral atau tak bermuatan).
Gambar 1. Muatan yang tak sejenis tarik-menarik, sedangkan muatan yang sejenis tolak-menolak
satu dengan yang lain.
Benda bermuatan listrik ialah benda yang mempunyai kelebihan sejumlah elektron atau
proton. Benda yang kelebihan sejumlah elektron akan bermuatan negatip dan yang kelebihan
sejumlah proton dikatakan bermuatan positip. Sekelompok partikel bermuatan, misalnya
atom-atom, atau elektron-elektron, selalu menempati suatu volume tertentu. Jika ukuran volume
yang ditempati partikel-partikel bermuatan tersebut sedemikian kecilnya di bandingkan dengan
jarak-jarak lain dalam persoalan yang dibicarakan, maka partikel bermuatan tersebut dikatakan
muatan titik. Dalam literatur -biasa digunakan huryf q atau Q untuk menyatakan jumlah
kelebihan muatan positip atau negatip pada suatu benda. Dari hasil penelitian menunjukkan
bahwa setiap muatan Q besar atau kecil, positip atau negatip adalah merupakan kelipatan dari:
e =1,602 X 1O-19C
Di sini -e adalah muatan untuk satu elektron dan Coulomb (C) adalah satuan muatan listrik.
HUKUM COULOMB
Hukum Coulomb adalah hukum yang menjelaskan hubungan antara gaya yang timbul antara dua
titik muatan, yang terpisahkan jarak tertentu, dengan nilai muatan dan jarak pisah keduanya.
Hukum ini menyatakan apabila terdapat dua buah titik muatan maka akan timbul gaya di antara
keduanya, yang besarnya sebanding dengan perkalian nilai kedua muatan dan berbanding
terbalik dengan kuadrat jarak antar keduanya. Interaksi antara benda-benda bermuatan (tidak
hanya titik muatan) terjadi melalui gaya tak-kontak yang bekerja melampaui jarak separasi.
Adapun hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa arah gaya pada masing-masing muatan
terletak selalu sepanjang garis yang menghubungkan kedua muatan tersebut. Gaya yang timbul
dapat membuat kedua titik muatan saling tarik-menarik atau saling tolak-menolak, tergantung
nilai dari masing-masing muatan. Muatan sejenis (bertanda sama) akan saling tolak-menolak,
sedangkan muatan berbeda jenis akan saling tarik-menarik
Gambar 4.1.5. Interaksi antara dua muatan
Gaya pada muatan q2 adalah
= k
Gaya pada muatan q1 adalah
=-k
Sumber :
pendidikansains.blogspot.com/2009/01/muatan-listrik.html
elearning.gunadarma.ac.id/...listrik.../bab1-muatan_listrik_dan_huku...
id.wikipedia.org/wiki
blogsplonkz.wordpress.com/2009/05/.../fisika-dasarhukum-coulomb/